CN101382718B - 具有触摸功能的电子纸显示器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有触摸功能的电子纸显示器，包括电子纸显示器本体，还包括触摸屏和用于检测触摸屏被触摸点位置和驱动电子纸显示器进行显示的驱动电路，所述触摸屏设置在电子纸显示器上，所述驱动电路与触摸屏电连接，同时驱动电子纸显示器进行显示。本发明的电子纸显示器采用触摸屏的输入方式，输入时非常方便，同时是在触摸屏上进行触摸操作，因此不会对电子纸造成损害；由于直接在电子纸的第一基板上设置触摸屏，触摸屏和电子纸将第一基板作为共用载体，因此减少了整个显示器的厚度；另外，减少厚度的同时可以有效的增加光的传播效率，提高整个电子纸显示器件的光透过率。

Description

具有触摸功能的电子纸显示器

【技术领域】

本发明涉及一种电子纸显示器。

【背景技术】

目前由于电子纸显示器的低消耗功率，可弯曲性，超薄等优点，电子纸显示器正在被应用于手机，电子书，电脑，个人数字助理等电子通信产品的显示屏幕中。

由于移动技术的发展，许多电子设备开始追求简洁和便携性，使用者可以随时随地使用。目前多数电子纸显示设备都是采用电子笔作为显示器的输入设备，这种输入设备在笔尾有一根导线与电子纸相连，书写起来不方便；同时在书写过程中，由于笔尖部分与电子纸接触，很容易造成电子纸的划伤。

【发明内容】

本发明的主要目的就是针对上述技术问题，提出一种书写方便、不会对电子纸造成损伤的具有触摸功能的电子纸显示器。

本发明的技术问题是通过以下技术方案解决的：

一种具有触摸功能的电子纸显示器，包括电子纸显示器本体，其特征在于：还包括触摸屏和用于检测触摸屏被触摸点位置和驱动电子纸显示器进行显示的驱动电路，所述触摸屏设置在电子纸显示器上，所述驱动电路与触摸屏电连接，同时驱动电子纸显示器进行显示。

所述触摸屏包括第一基板，所述第一基板上表面正对电子纸显示区域设有电极工作面，在电极工作面的四周设有导电银浆线路，所述触摸屏通过电极工作表面触摸时，不同的导电银浆线路产生不同的电流，根据不同电流的大小来判断触摸点的位置。

所述导电银浆线路的下面设有电极走线，所述导电银浆线路印刷在电极走线的表面。

所述触摸屏上的导电银浆线路与所述驱动电路通过柔性线路板连接。

所述电极工作表面和导电银浆线路表面设有保护层。

所述保护层为绝缘油墨。

所述保护层为高透过率的塑料膜。

所述电子纸显示器包括第一基板、第二基板、微胶囊、粘合剂，所述第一基板下表面设有第一电极，所述第二基板与第一基板下表面相对表面设有第二电极，所述微胶囊和粘合剂设置在第一电极和第二电极之间，当所述第一电极和第二电极之间加有电压时，微胶囊在电场作用下显示图像。

所述第一基板和第二基板为聚对苯二甲酸乙二醇脂膜。

所述微胶囊包括树胶囊壁、电泳分散液和电泳粒子，所述电泳分散液和电泳粒子包裹在树胶囊壁内，所述分散液和电泳粒子密度相当。

所述微胶囊通过粘合剂固化封装在第一基板和第二基板之间单层排列，所述粘合剂为高透过率的胶水。

所述驱动电路包括电流采集模块、信号转换控制模块和电子纸控制模块，所述电流采集模块连接在触摸屏和信号转换控制模块之间，所述电子纸控制模块连接在信号转换控制模块和电子纸显示器之间；所述电流采集模块采集触摸屏被触摸点的电流信号，将触摸点的电流信号输出至信号转换控制模块，信号转换控制模块根据触摸点的电流信号判断被触摸点的坐标位置，信号转换控制模块根据触摸点的坐标位置信号，发出相应的命令或者数据至电子纸控制模块，电子纸控制模块将命令或者数据转换成电子纸显示器可以识别的信号，驱动电子纸进行相应的图像显示。

所述信号转换控制模块包括坐标位置判断单元、中央控制单元和接口单元，所述电流采集模块、坐标位置判断单元、中央控制单元、接口单元和电子纸控制模块顺序电连接，所述坐标位置判断单元根据触摸屏被触摸点的电流信号判断触摸点的坐标位置并发送至中央控制单元，中央控制单元根据触摸点的坐标位置信号，发出相应的命令或者数据至接口单元，电子纸控制模块将接口单元的命令或者数据转换为电子纸显示器可以识别的信号。

本发明采用上述的技术方案，其有益效果在于：

1、本发明的电子纸显示器采用触摸屏的输入方式，输入时非常方便，同时是在触摸屏上进行触摸操作，因此不会对电子纸造成损害；

2、本发明由于直接在电子纸的第一基板上设置触摸屏，触摸屏和电子纸同时将第一基板作为共用载体，因此减少了整个显示器的厚度；另外，减少厚度的同时可以有效的增加光的传播效率，提高整个电子纸显示器件的光透过率；

3、本发明将触摸屏直接设置在电子纸上，第一基板上表面正对电子纸显示区域设有电极工作面，让触摸屏工作面跟电子纸的显示区域精确的对应，图形偏移误差可以精确到几微米，因此提高了整个器件的精度。

【附图说明】

图1是本发明触摸屏的导电银浆线路示意图。

图2是本发明触摸屏的电极工作表面和电极走线示意图。

图3是本发明具有触摸功能的电子纸显示器结构示意图。

图4是本发明触摸屏的导电银浆线路和柔性线路板连接示意图。

图5是本发明驱动电路原理示意图。

图6是本发明实施例的操作流程示意图。

【具体实施方式】

下面通过具体实施方式并结合附图对本发明做进一步详细说明。

一种具有触摸功能的电子纸显示器，包括电子纸显示器、触摸屏和用于检测触摸屏被触摸点位置和驱动电子纸显示器进行显示的驱动电路，所述触摸屏设置在电子纸显示器上，所述驱动电路与触摸屏连接，同时驱动电子纸显示器进行显示。

如图1至图3所示，所述触摸屏1为电容式触摸屏，包括第一基板11，所述第一基板11上表面正对电子纸显示区域设有ITO(Indium Tin Oxides，简称铟锡氧化物)电极工作面12，在电极工作面的四周即四个角落设有导电银浆线路13。为了屏蔽信号传输时可能引起的干扰，在导电银浆线路13的下面设置有电极走线15，导电银浆线路13印刷在电极走线15表面。当触摸屏通过电极工作面12进行触摸时，四条不同的电极走线15将会产生不同的电流并传送至驱动电路。工作状态下，通过电极走线15在ITO电极工作面12加交流信号，当有触摸操作时，人体手指和触摸屏1之间产生耦合电容，电容对于直流信号是断路，对于交流信号是导通的，这样当有手指触摸时，交流信号被手指吸收，通过判断四个角的电极走线15的电流来判断触摸点的位置。判断原理是：四个角的电流和触摸点到四个角落的距离成反比关系，当检测到四个角的电流大小后，可以通过比例关系判断触摸点的位置。

所述触摸屏上的导电银浆线路与驱动电路通过柔性线路板连接。

为了保护触摸屏的电极工作面12，在电极工作面12和导电银浆线路13的表面还设有一层保护层，保护层可以根据需要涂布一层绝缘油墨14，或者贴合一层高透过率的塑料膜，本发明优选为绝缘油墨。

如图3所示，所述的电子纸显示器2包括有与触摸屏共用的的第一基板11、第二基板21、微胶囊27和粘合剂23，第一基板11下表面设有第一电极28，第二基板21与第一基板下表面相对的表面设有第二电极22，所述微胶囊27和粘合剂23设置在第一电极28和第二电极21之间。所述第一基板11和第二基板21可以根据需要选用玻璃基板或者聚对苯二甲酸乙二醇脂膜，本发明优选为聚对苯二甲酸乙二醇脂膜。所述第一电极为公共电极，第二电极为像素电极，当然也可以根据需要将第一电极设为像素电极，第二电极为公共电极。第一电极可以设置为整面的ITO，也可以设置成与第二电极相对应的电极图形。

微胶囊27显示材料包括树胶囊壁、电泳分散液24和电泳粒子，微胶囊27的外部为树胶囊壁，电泳分散液24和电泳粒子包裹在树胶囊壁内，电泳粒子均匀地分散在电泳分散液24中，电泳分散液24和电泳粒子的密度相当，保证在显示器掉电以后仍可以显示图像，即实现双稳态显示。电泳粒子在电场的作用下会发生定向移动，通过对电场方向的控制，可以控制电泳粒子的移动方向和移动粒子的多少，进而控制显示器显示内容。所述电泳粒子包括有黑电泳粒子26和白电泳粒子25，假如黑电泳粒子带正电，白电泳粒子带负电，当需要显示黑白图象时，显示黑色画面区域的第一基板11带负电，第二基板21带正电，显示白色画面区域的第一基板11带正电，第二基板21带负电。

为了使驱动电压较小，微胶囊27通过粘合剂23固化封装在第一基板11和第二基板21之间并单层排列，在第一基板、第二基板、粘合剂和微胶囊之间不能有气泡产生，粘合剂和微胶囊要紧密贴合在两层基板之间。具体制作时，粘合剂在使用之前进行真空脱泡，让胶水在真空条件下使里面的气体溢出，在贴合时，根据屏幕尺寸和需求的胶水厚度计算胶水用量，将微胶囊混合在胶水中再进行真空脱泡，将脱泡的微胶囊和胶水混合物滴在基板上，旋转基板，通过胶水的流动扩散使其中一层基板布满微胶囊和胶水混合物，将另一基板贴合在上面即可，最后用紫外光一次照射完成固化。同时，为了提高光的透过率以及与基板之间具有好的粘合性能，粘合剂要求为高透过率的胶水，比如3M公司的3026型固化胶水。

如图5所示为电子纸显示器驱动电路，驱动电路包括有电流采集模块、信号转换控制模块和电子纸控制模块，信号转换控制模块包括坐标位置判断单元、中央控制单元和接口单元，所述电流采集模块、坐标位置判断单元、中央控制单元、接口单元和电子纸控制模块顺序电连接。电流采集模块采集触摸屏被触摸点的电流信号，将触摸点的电流信号输出至信号转换控制模块中的坐标位置判断单元，坐标位置判断单元根据触摸点的电流信号判断被触摸点的坐标位置同时发送至中央控制单元，中央控制单元根据坐标位置信号和预先编辑的程序，发出相应的命令或者数据至接口单元，电子纸控制模块接收接口单元的将命令或者数据并转换成电子纸显示器可以识别的信号，比如电压信号，驱动电子纸进行相应的图像显示。

作为一种实施方式，其操作流程如图6所示：

当用户对通过手或其他物体对触摸屏1触摸时，电流采集模块就采集出触摸屏四个电极走线的电流大小并输出至信号转换控制模块，信号转换控制模块判断出该被触摸点的坐标信号(包括触摸屏X方向和Y方向的坐标)并转换为相应的控制信号并输出至电子纸控制模块，电子纸控制模块将控制信号转换为电子纸显示屏2能识别的驱动信号，比如：电子纸显示屏的像素电极和公共电极之间的电压信号，以驱动电子纸显示屏2进行显示操作。显然，当用户改变所触摸的位置时，电流采集模块采集出的电流信号也相应改变，信号转换控制模块转换出的控制信号及电子纸控制模块输出的驱动信号也相应调整，使电子纸显示屏2所显示的图像也相应改变。当用户在触摸屏上面进行下一次书写操作时，电流采集模块继续采集电流信号，电子纸控制模块也连续输出相应的驱动信号，电子纸显示屏2将用户所书写的内容在相应位置显示出来。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明所提交的权利要求书确定的专利保护范围。

Claims (9)

1.一种具有触摸功能的电子纸显示器，包括电子纸显示器本体、触摸屏和用于检测触摸屏被触摸点位置和驱动电子纸显示器进行显示的驱动电路，所述触摸屏设置在电子纸显示器上，所述驱动电路与触摸屏电连接，同时驱动电子纸显示器进行显示，其特征在于：所述触摸屏包括与电子纸显示器共用的第一基板，所述第一基板上表面正对电子纸显示器的显示区域设有触摸屏的电极工作面，在触摸屏电极工作面的四周设有导电银浆线路，所述触摸屏的电极工作面被手指触摸时，交流信号被手指吸收，不同的导电银浆线路产生不同的电流，根据不同电流的大小来判断被触摸点的位置。

2.据权利要求1所述的具有触摸功能的电子纸显示器，其特征在于：所述导电银浆线路的下面设有电极走线，所述导电银浆线路印刷在电极走线的表面。

3.据权利要求1所述的具有触摸功能的电子纸显示器，其特征在于：所述触摸屏上的导电银浆线路与所述驱动电路通过柔性线路板连接。

4.据权利要求1所述的具有触摸功能的电子纸显示器，其特征在于：所述电极工作面和导电银浆线路的表面设有保护层。

5.据权利要求4所述的具有触摸功能的电子纸显示器，其特征在于：所述保护层为绝缘油墨。

6.据权利要求4所述的具有触摸功能的电子纸显示器，其特征在于：所述保护层为高透过率的塑料膜。

7.据权利要求1所述的具有触摸功能的电子纸显示器，其特征在于：所述电子纸显示器包括所述第一基板、第二基板、微胶囊、粘合剂，所述第一基板下表面设有第一电极，所述第二基板与第一基板下表面相对表面设有第二电极，所述微胶囊和粘合剂设置在第一电极和第二电极之间，当所述第一电极和第二电极之间加有电压时，微胶囊在电场作用下显示图像。

8.据权利要求7所述的具有触摸功能的电子纸显示器，其特征在于：所述第一基板和第二基板为聚对苯二甲酸乙二醇脂膜。

9.据权利要求7所述的具有触摸功能的电子纸显示器，其特征在于：所述微胶囊包括树胶囊壁、电泳分散液和电泳粒子，所述电泳分散液和电泳粒子包裹在树胶囊壁内，所述分散液和电泳粒子密度相当。

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